Der robotische Canadarm3 und die Gateway-Raumstation der NASA, wie sie in einer Weltraumsimulation der kanadischen Weltraumbehörde gerendert werden, die Reportern im Januar 2024 gezeigt wird. Das Modell der CSA und des Auftragnehmers MDA dient dazu, die Eignung des Canadarm3 zu beurteilen, und Elemente wie die Erde, die im Hintergrund zu sehen ist, sind nicht maßstabsgetreu dargestellt (Bildnachweis: Canadian Space Agency).
MONTREAL, KANADA – Bei meinem Moonwalk fehlte das Wichtigste.
Ich, der ich nicht als Astronaut für Weltraumspaziergänge ausgebildet bin, fühlte mich buchstäblich verloren im Weltraum, als ich in der Gateway-Station der NASA herumtastete, die den Mond umkreist. Ich konnte die Erde sehen. Canadarm3 machte seine Arbeit mit dem Roboterarm direkt vor mir. Ich konnte sogar einen Blick in die leeren Besatzungsmodule werfen.
Dann schaute ich endlich nach unten. Und da war es. Krater. Klumpige Schatten. Gänsehaut. Der Mond in der Nähe, die ich schon als Kind sehen wollte. Obwohl er simuliert war, fühlte sich das Gefühl, ihn zu betrachten und zu erforschen, so real an.
Für einen 30-minütigen Jetpack-Flug durch Gateway brauchte man nichts weiter als Joysticks, die an einem handelsüblichen Meta Quest Virtual Reality (VR)-Headset befestigt waren. Der Sprung in den Weltraum auf dem Rücken dieser Technologie dauerte nur wenige Augenblicke während eines Medientages der kanadischen Weltraumbehörde (CSA), um für Artemis 2 zu werben, eine Mondumrundung mit dem Astronauten Jeremy Hansen, die für 2025 geplant ist.
Die VR ist so leistungsfähig und genau, dass Astronauten eines Tages darauf trainieren könnten, so die CSA. Im Moment hilft das maßstabsgetreue Modell auf Gateway jedoch dabei, den Canadarm3 auf die richtige Größe, Form und Passform zu bringen, um die Raumstation mit Roboterkraft am Laufen zu halten.
Die Canadarm-Technologie ist in Kanada so berühmt, dass sie unseren 5-Dollar-Schein ziert. Seit den 1970er Jahren gab es bisher zwei Generationen von Weltraumroboterarmen; der Hersteller von Canadarm3, MDA, kündigt an, dass die dritte Generation bereits 2028 zu Gateway fliegen wird, wenn der Weltraumkomplex fertig ist. Roboter halten nicht nur Raumfahrtprogramme am Laufen, sondern finanzieren auch Kanadas Missionen – sowohl für Astronauten als auch für die Wissenschaft auf der Raumstation. Es ist also ein positiver Kreislauf.
Nachdem er jahrzehntelang beim Anlegen von Schiffen, beim Transport von Astronauten und Ausrüstung und sogar bei der gelegentlichen Reparatur von Solaranlagen geholfen hat, wird der Canadarm die niedrige Erdumlaufbahn verlassen, um der NASA beim Aufbau ihres Artemis-Programms für Mondastronauten zu helfen. Die mächtige Roboterserie wurde als der „Kartoffelsalat“ des Raumfahrtprogramms bezeichnet: Die unvergessliche Beilage, die, wie der Teppich in „The Big Lebowski“, den Raum zusammenhält.
Canadarm3 wird mit künstlicher Intelligenz ausgestattet sein, und genau genommen handelt es sich nicht nur um einen einzigen Arm. Es gibt den Hauptarm, der für den großen Salat zuständig ist
Der Canadarm3 der kanadischen Weltraumbehörde auf dem Gateway der NASA, in einer Illustration. (Bildnachweis: Kanadische Raumfahrtagentur)
Podwalski, ein selbsternannter „Dinosaurier“, der die Arbeit mit dem Canadarm seit Jahrzehnten zu seinem Beruf gemacht hat, ist jetzt Exekutivdirektor für das Lunar Gateway Programm bei der CSA. Er verwendet den prähistorischen Begriff übrigens mit Zuneigung und Ehrfurcht.
Im Gegensatz zu Podwalski mussten die Ingenieure der Generation Z, die uns die VR-Umgebung zeigten, keine Zeichnungen auf Papier anfertigen oder sich in Reinräumen in schützende „Hasenanzüge“ kleiden, während sie um die Weltraummodule herumliefen, nur um sicherzustellen, dass der Roboterarm beim Krabbeln nicht über eine kritische Stelle streift.
Das ist besonders wichtig, wenn der große Arm von Canadarm3 Dinge wie seinen Rucksack oder sein „Toolkit“ trägt. Wie eine Werkzeugkiste hat er Schlitze, an denen Astronauten oder der kleine Arm Experimente befestigen können – oder Schraubenschlüssel und Ähnliches für Weltraumspaziergänge mitnehmen können.
„Es ermöglicht uns auch, Nutzlasten zu konfigurieren“, sagte Podwalski mir. „Wenn wir also ein Fahrzeug haben, das am Gateway ankommt und eine neue Experimentierplattform mitbringt, können wir diese abholen, anstatt mehrere Fahrten zu machen, wir können Dinge in unseren Rucksack stapeln und unseren Rucksack mit diesen Nutzlasten beladen.“
NASA-Astronaut Scott Parazynski bei einer komplizierten Reparatur der Solaranlage der Internationalen Raumstation im Jahr 2007, bei der er eine Kombination aus Canadarm2 und Canadarm verwendet, um die weit entfernte defekte Stelle zu erreichen. Die Canadarm-Technik wurde im Laufe der Jahrzehnte immer wieder für unerwartete Situationen eingesetzt. (Bildnachweis: NASA )
Angenommen, ein heliophysikalisches oder sonnenwissenschaftliches Experiment kommt mit einem Frachtschiff wie dem von SpaceX an. Die Planung der Astronautenzeit ist „lächerlich“ bei ISS-Missionen, die sechs Monate oder mehr für die Besatzung vorsehen, so Podwalski. Bei den Gateways ist es noch schlimmer, da man dort mit etwas Glück 30 Tage bekommt.
Um die Astronauten nicht zu belästigen, könnte der kleine Arm das Experiment am Rucksack befestigen. Der große Arm könnte die „notwendige Choreographie“ durchführen, um den Sonnenwächter an den ihm zugewiesenen Platz in der Raumstation zu bringen. Wenn der große Arm sich dann zurückzieht, um etwas anderes zu tun, würde der kleine Arm wieder in Aktion treten, um das Experiment genau an der richtigen Stelle anzubringen.
Die VR-Umgebung zeigt zwar die aktuelle Gateway-Konfiguration, einschließlich aller Sitzstangen für Canadarm3 an den richtigen Stellen, aber Podwalski betonte, dass es wichtig ist, bei der Festigung des Armdesigns auch Training und reale Erfahrungen einzubeziehen. Glücklicherweise arbeiten Canadarm2 und Dextre schon seit vielen Jahren bei komplexen Aufgaben zusammen, aber die nächste Generation von Robotern kann und sollte noch viel weiter reichen.
„Als wir uns mit Canadarm3 befassten, kamen viele meiner Fragen direkt aus der Hüfte: Wie werden wir in der Lage sein, diese Art von Bewegungsbereich zu bewältigen, wenn es diese Art von Interferenzen gibt oder wenn das Gateway außen herum so voll ist? Wir stellen die Länge des (großen) Arms in Frage, die Topologie des kleinen Arms und all diese Dinge.“
Fragen von Leuten wie Podwalski und dem langjährigen Canadarm-Zulieferer MDA werden entscheidend dafür sein, dass die Dinge weit jenseits der Erde funktionieren, und zwar bei Robotern, die für ihre Zuverlässigkeit in der Nähe ihrer Heimat bekannt sind. Noch besser: Podwalski wies auf eine „Intuition“ unter den Teammitgliedern hin (die sich ebenfalls seit Jahrzehnten kennen), die entscheidend dafür sein wird, dass Canadarm3 für Herausforderungen bereit ist, die wir nicht einmal vorhersehen können.
„Das ist eines der Dinge, die wir testen, wenn wir die Besatzung, die Missionsplaner, die Fluglotsen, die Flugleiter und so weiter zur CSA bringen und wertvolle Wochen aus dem Zeitplan herausnehmen, um sie mit einem Armsimulator auf der Erde vertraut zu machen. „Wir bringen sie hierher, um sicherzustellen, dass diese (Flexibilität) in ihr Denken eingebaut wird, denn so läuft der Betrieb ab. Das muss doch gegeben sein, oder?“
VR, so fügte er hinzu, wird „eines der vielen Werkzeuge“ sein, die eingesetzt werden, um Ingenieure oder Besatzungsmitglieder auf den Canadarm3-Einsatz vorzubereiten, so dass sie in einigen Fällen gemeinsam trainieren können, ohne nach Montreal fliegen zu müssen. „Die Idee ist es, ein Trainingsumfeld zu schaffen, in dem wir unsere eigenen Ressourcen entwickeln können, um diejenigen zu entwickeln, die wir brauchen, um erfolgreich zu sein, und das auf die effizienteste Art und Weise zu tun.“
Während Sie auf Ihre Chance warten, in den Weltraum zu fliegen, könnte es sich für Sie lohnen, einen Blick auf unsere Leitfäden zu den neuesten VR-Headset-Angeboten und den besten kostenlosen VR-Erlebnissen zu werfen.
